2023年煤矿智能化开采技术的（创新）与（管理）论文.docx

煤矿智能化开采技术的（创新）与（管理）论文 摘要：在煤矿产业的智能化开采过程中，采用自动化技术和智能化技术是实现智慧煤矿产业发展的核心技术。在开采的过程中将根据不同的开采环节引进先进的机械设备实现智慧开采，有效减少在各个生产环节中的人力资源投入，提高整体开发的质量和效率。当前，智能化开采属于起步阶段，随着各类高效、高端的综合采掘技术与装备技术的快速发展，煤炭智能化开采的机械化水平与自动化水平全面提高，在更大程度上为煤矿产业的发展提供了保障。从202x年黄陵矿业公司建成首个成套国产装备智能化无人工作面，到如今陕煤集团所属38对矿井智能化产能已达到1.8亿吨/年，占总产能的93%，94%以上采煤工作面实现了智能化开采，成效斐然。近年来，陕煤集团加强关键核心技术攻关，加快新一代数字技术与煤炭产业融合创新，核心竞争力稳步提升。202x年10月20日，全国煤炭行业“首个全矿井智能化运行”启动。张家峁矿业公司历经4年建成了信息基础设施、地质保障、采煤掘进、主煤流运输、通风管控等13个智能化系统和50个智能化子系统，实现了全矿井智能化。 关键词：煤矿产业；智能化开采；关键技术创新 引言 随着信息技术的不断发展改变了人们的生活方式和生产方式，智能化手段进入了各个行业之中，也推动社会的发展变革。煤矿资源作为当下使用量比较高的重要资源，煤矿企业想要发展转型也需要借助智能化技术来实现。目前，智能化手段在煤矿产业中的使用效果仍然有较大的进步空间，为了能够实现煤矿产业的发展，眼下需要对煤矿智能化建设中存在的问题进行细致的分析，并根据问题找出解决办法。 1智能化开采系统架构 智能化开采在传统开采方式的基础上，如果要实现综采装备完全摆脱生产人员直接操控，使综采装备依据开采系统进行自主决策、自动运行，则需解决开采空间多维信息采集及融合，智能开采决策、控制和综采装备群智能化协作3个问题。因此，将可视化远程干预生产模式中生产人员的“看、想、控”拓展为“感知、决策、执行、运维”4个技术维度，从而构建具备全面感知、自主决策、自动执行、智能运维4种能力的综采生产系统。该系统以待开采煤层与开采装备之间的相互作用机理为主要研究对象，通过将大数据、人工智能、先进传感等高新技术与煤炭开采工艺、装备充分融合，以实现智能化技术服务于实际煤炭开采，并最终达到综采工作面无人的目的。（1）全面感知实现对开采空间内环境、装备工况的实时感知，包括感知待开采煤层赋存条件、围岩特性、开采环境状态及成套装备工况，并实现多维感知数据融合。（2）自主决策根据煤层与开采装备群之间的相互耦合、作用机理，建立开采决策控制模型，形成适应煤层赋存、开采空间状态的综采装备自适应控制逻辑。（3）自动执行综采装备群在生产过程中可根据自主决策指令，实现准确、稳定、可靠的执行。（4）智能运维以大数据分析与历史数据挖掘为支撑，实现对综采装备、控制系统运行状态的有效监护，确保智能化开采系统能够持续良好地运转。 2煤矿智能化开采技术的创新与管理 2.1井下信息传输网络线路 在煤矿开采过程中，通常需要在井下设置有线和无线传输通讯网络，从而为煤矿信息智能化管理系统提供必备的硬件设施。在网络线路的布设过程中，需要WIFI、LORA以及5G等技术，并且传输网络的设置上也应当保障宽带足够大、中继设备少以及设备功能强等基础优势。首先，矿井传输网络的宽带直接影响了信息的传输速率，足够大的宽带能够很好地保障无线的顺利接入，进而促进传输距离的进一步扩大，增强设备的抵抗故障能力，在面对突发事件时能够很好地处理。同时，网络架构中的荣誉架构也能能够有效促进光网络的形成。其次，在网络传输过程中，信息传输网络线路所需要的中继设备相对较少，网络设备的体积也相对较小，既能够满足系统兼容性的基础要求，也能够保障稳定的性能。从这一层面来看，加强井下信息传输网络线路的应用能够促进信息智能化系统的有效管理，确保网络环境安全。最后，设备功能的进一步强大是井下信息传输网络线路的一个技术应用，对于煤矿企业的核心业务来讲，所需要的服务器需要有较强的冗余功能，该技术的应用具有掉电保护功能，从而促进网络的良好运作。 2.2连续生产保障技术 随着工艺的发展与进步，新的开采工艺层出不穷，对生产的保障就显得尤为重要。连续生产保障技术主要基于输送平衡控制技术和防撞技术的原理，从而实现对采运过程的平衡控制。智能化采煤中割煤过程主要取决于采运过程中的平衡控制，从而可以形成高效且安全的良好发展过程。同时连续生产保障技术还包括利用摄像类的图像采集方法、雷达探测、三维扫描等对采矿过程中所发生的实时情况进行记录，从而避免采矿设备之间发生碰撞，进而对采矿人员造成二次伤害。但连续生产保障技术需要一些工作人员利用雷达及三维技术对设备进行远程控制，因此仍然需要人力因素的参与。由于该技术显著的优势，在中国煤矿开采过程中得到了很大程度的应用和推广，并且在煤矿生产过程中发挥了巨大作用，为中国煤矿综采工作面智能化开采做出了巨大的贡献。 2.3转变产业发展思路，积极追求智能化开采技术的理念创新 在全新的发展形势当中，工业企业的发展将从传统的发展模式逐步转变为远程监控、智能化、自适应发展的新阶段，煤矿行业也应当基于时代发展的需求，转变产业发展的思路，在生产与管理的各个环节中加强运用信息技术，持续推进智能开采的智能化发展。从管理理念上应当具备智能化创新的改革意识，深入研究煤矿产业的具体生产现状和发展方向，立足于当前智能化发展的基础水平进行深入研究，充分运用智能化设备创新与技术创新有效取代传统的生产模式与管理模式，加快推进无人化生产的系统构建，全面实施智能化控制的新理念，使产业得到转型与升级，使产业中的管理者及技术人员和其他岗位施工人员都能接受新发展理念，突破思想的局限，不断促进产业发展思路的升级，实现智能化开采技术的理念创新。 2.4实现技术突破，完成重点环节智能化 对于煤矿企业来说，将智能化手段应用于煤矿开采工作能够大大提升工作效率，这也是智能手段在煤矿企业发展中起到的关键作用。在煤矿开采工作中，落实智能手段需要利用智能仪器对岩层的厚度进行分析，对于煤矿位置准确定位，根据煤矿开采的工作进度和具体参数进行工作方式的调整。另外，通过例如远程操控技术的智能化手段可以减轻人工巡查的工作负担，在采矿现场中造成的粉尘可以借助智能化手段来除尘，在人工与智能化手段的配合下让采矿现场能够更加安全。除此之外，煤矿开采后的运输工作量大，为了提高运输效率可以使用无人驾驶卡车来完成运输，将正常的露天卡车进行一定的技术调整。比如，在卡车的控制和转向上提高精准度。在卡车上安装定位系统，以此保证运输位置的准确性，并加入感知部件，让无人驾驶汽车对于道路规划更加准确。将这些无人驾驶技术在煤矿企业中合理运用和发展，并且将智能化开采、运输系统进行完善。这项技术在当今的煤矿企业中已经投入使用，某企业就在技术方案的指导下完成了对于无人驾驶卡车的深入研究，所研究出的无人驾驶卡车可以承受150~300t重量的煤矿，大大提高了采矿现场的运输效率。 结语 煤矿井下的环境条件相对特殊，在进行智能化改革的过程中面临较多的困境。利用信息智能化管理系统强化各种信息技术的应用，既能构建和井下空间的实际环境，对各项技术进行有效地创新、改进和调整，也能够结合煤矿开采过程中的环境安全需求有效地实现信息化和智能化管理，对于构建煤矿产业基础应用框架，提高煤矿产业中心调控能力具有重要的价值。在未来的发展中，可以结合信息智能化管理系统的发展，建设煤矿信息数据分析整合中心，通过有效地数据收集和分析来实现风险防控。